2020年真题+高考模拟题专项版解析物理——18 力学实验（教师版）

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专题 18 力学实验

1．（2020·新课标Ⅰ卷）某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气

垫导轨、滑块（上方安装有宽度为 d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘

和砝码等。

实验步骤如下：

（1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间

________时，可认为气垫导轨水平；

（2）用天平测砝码与砝码盘的总质量 m1、滑块（含遮光片）的质量 m2；

（3）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；

（4）令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮

光片经过 A、B两处的光电门的遮光时间 Δt1、Δt2及遮光片从 A运动到 B所用的时间 t12；

（5）在遮光片随滑块从 A运动到 B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受

拉力，拉力冲量的大小 I=________，滑块动量改变量的大小 Δp=________；（用题中给出

的物理量及重力加速度 g表示）

（6）某次测量得到的一组数据为：d=1.000 cm，m1=1.50 10-2 kg，m2=0.400 kg，△t1=3.900

10-2 s，Δt2=1.270 10-2 s，t12=1.50 s，取 g=9.80 m/s2。计算可得 I=________N·s，Δp=____

kg·m·s-1；（结果均保留 3位有效数字）

（7）定义，本次实验 δ=________%（保留 1位有效数字）。

【答案】大约相等 m1gt12 0.221 0.212 4

【解析】（1）当经过 A,B 两个光电门时间相等时，速度相等，此时由于阻力很小，可以认

为导轨是水平的。

（5）由 I=Ft，知，由知

。

（6)代入数值知，冲量，动量改变量

。

（7）。

2．（2020·新课标Ⅱ卷）一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球 A和B，如图所示。

一实验小组用此装置测量小球 B运动的加速度。

令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球 B释放时的高度 h0=0.590 m，下降一

段距离后的高度 h=0.100 m；由 h0下降至 h所用的时间 T=0.730 s。由此求得小球 B加速度

的大小为 a=_______m/s2（保留 3位有效数字）。

从实验室提供的数据得知，小球 A、B的质量分别为 100.0 g 和150.0 g，当地重力加速度大

小为 g=9.80 m/s2。根据牛顿第二定律计算可得小球 B加速度的大小为 a′=_______m/s2（保

留3位有效数字）。

可以看出，a′与a有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原

因：__________。

【答案】1.84 1.96 滑轮的轴不光滑，绳和滑轮之间有摩擦（或滑轮有质量）

【解析】①有题意可知小球下降过程中做匀加速直线运动，故根据运动学公式有

，代入数据解得 a=1.84m/s2；②根据牛顿第二定律可知对小球 A有

，对小球 B有，带入已知数据解得；③

在实验中绳和滑轮之间有摩擦会造成实际计算值偏小。

3．（2020·新课标Ⅲ卷）某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平

衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及

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